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項(xiàng)目概況
重慶來福士廣場(chǎng)位于朝天門廣場(chǎng)與解放碑之間，直面長(zhǎng)江與嘉陵江交匯口。本項(xiàng)目由五層商業(yè)裙樓和八棟塔樓（詞條“塔樓”由行業(yè)大百科提供）組成，建筑整體規(guī)劃為帆船造型。在塔頂位置(200多米的高空)，通過一座水晶廊橋?qū)⑺淖魉䴓谴B起來。在江面上劈風(fēng)斬浪，氣勢(shì)宏偉(如圖1)。我司主要負(fù)責(zé)此廊橋的幕墻設(shè)計(jì)和施工。其屬于比較復(fù)雜的異型幕墻，且安裝高度極具挑戰(zhàn)，加大了施工難度。因此我司采用BIM技術(shù)，運(yùn)用犀牛(Rhino)平臺(tái)，協(xié)調(diào)配合幕墻專業(yè)展開各項(xiàng)工作。
(圖1)
犀牛(Rhino)在眾多BIM軟件里，因其對(duì)于曲線曲面（詞條“曲面”由行業(yè)大百科提供）的編輯優(yōu)勢(shì)、可以提取施工點(diǎn)位坐標(biāo)、能編輯料單提供給廠家直接生產(chǎn)，所以運(yùn)用于我們的幕墻行業(yè)再合適不過了(如圖2)。以下通過BIM平臺(tái)的幾大特征，闡述犀牛在本項(xiàng)目施工中的運(yùn)用。
(圖2)
1、三維可視性
首先在項(xiàng)目初期設(shè)計(jì)，我們根據(jù)現(xiàn)有土建圖紙或者模型，從幕墻表外皮、幕墻龍骨、大鋼梁結(jié)構(gòu)、主體平臺(tái)、建立局部或整體的概況模型。在這個(gè)階段上進(jìn)行方案研討，細(xì)化設(shè)計(jì)。各種幕墻系統(tǒng)常常會(huì)經(jīng)過設(shè)計(jì)、匯報(bào)、評(píng)審、推敲、再設(shè)計(jì)、再匯報(bào)……反復(fù)修改，直到方案設(shè)計(jì)滿足各方需求，確定最終方案。這也就是BIM技術(shù)的一大特點(diǎn)：三維可視性。方便各個(gè)專業(yè)、各個(gè)層面的人員進(jìn)行方案研討，輔助設(shè)計(jì)、擇優(yōu)選優(yōu)。(如圖3)在本項(xiàng)目中，因離地作業(yè)高度高、鋼結(jié)構(gòu)和幕墻拼裝空間狹窄且拼裝角度變化多樣，導(dǎo)致工人施工難度加大。還要考慮幕墻密封性、運(yùn)輸、維修更換、工期進(jìn)度……等因素而遇到諸多問題。我們最終由框架式幕墻改為單元式幕墻，將所有板塊在工廠里生產(chǎn)好，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行板塊拼裝，再進(jìn)行整體吊裝，諸多問題迎刃而解。值得一提的是解決了早期框架式幕墻方案，完全由工人在高空現(xiàn)場(chǎng)逐一拼接的難度。波浪起伏的幕墻結(jié)構(gòu)造型復(fù)雜，空間關(guān)系難以用二維圖紙展現(xiàn)，因此利用犀牛展現(xiàn)我們的圖紙成果，從而方便、及時(shí)的與各家顧問及業(yè)主進(jìn)行方案匯報(bào)及研討。
(圖3)
2、模型碰撞檢查
幕墻方案已經(jīng)確定，進(jìn)入深化設(shè)計(jì)階段。幕墻系統(tǒng)的各個(gè)零部件、預(yù)埋件、轉(zhuǎn)接件（詞條“轉(zhuǎn)接件”由行業(yè)大百科提供）、鋼牛腿、加固桿件等都要考慮周詳，并一一在犀牛模型上布置，幕墻模型也越來越豐富。且施工現(xiàn)場(chǎng)主結(jié)構(gòu)的不斷施工，結(jié)構(gòu)和形態(tài)也在發(fā)生變化，需要將現(xiàn)有的幕墻模型與現(xiàn)場(chǎng)施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行核對(duì)，以防結(jié)構(gòu)打架(比方說混凝土結(jié)構(gòu)、或者主鋼梁結(jié)構(gòu))。在以往是要通過測(cè)量專員現(xiàn)場(chǎng)反尺，來得到結(jié)果，并把尺寸還原到圖紙和模型，再進(jìn)行核查。現(xiàn)在可以利用各個(gè)專業(yè)的BIM模型來疊加,進(jìn)行驗(yàn)證，俗稱碰撞檢查。
(圖4)
按照現(xiàn)場(chǎng)工地的施工坐標(biāo)作為統(tǒng)一定位，在Rhino軟件中將我們的幕墻模型與鋼構(gòu)（詞條“鋼構(gòu)”由行業(yè)大百科提供）專業(yè)的主體鋼構(gòu)模型進(jìn)行導(dǎo)入并整合(如圖4)。根據(jù)幕墻V型鋼BIM模型與建筑主體鋼結(jié)構(gòu)BIM模型進(jìn)行碰撞檢查分析，檢測(cè)出幕墻碰撞問題7處。(如圖5-7)
(圖5)
(圖6)
(圖7)
再根據(jù)碰撞數(shù)據(jù)處理幕墻模塊，上報(bào)業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、顧問公司，討論后之，我司針對(duì)局部碰撞的區(qū)域進(jìn)行方案調(diào)整(如圖8)，避開碰撞的地方(如圖9)。根據(jù)碰撞數(shù)據(jù)以最優(yōu)方式對(duì)方案和模型進(jìn)行及時(shí)調(diào)整和更新，將碰撞容許誤差控制在限定的范圍內(nèi)。在滿足所有碰撞檢測(cè)條件后，輸出外部碰撞數(shù)據(jù)，向相關(guān)專業(yè)或BIM模型總協(xié)調(diào)方提交檢測(cè)報(bào)告。
(圖8)
(圖9)
3、模擬施工
施工進(jìn)展的能否順利實(shí)施，關(guān)鍵在于是否擁有有效的施工技術(shù)方案。施工方案的編制以BIM模型為媒介，將主要參與者串聯(lián)一起。如：項(xiàng)目經(jīng)理、項(xiàng)目總工程師、項(xiàng)目人員、設(shè)計(jì)人員……在統(tǒng)一的BIM平臺(tái)上商討方案。基于現(xiàn)有的BIM犀牛模型與施工現(xiàn)場(chǎng)保持一致，在模型上搭設(shè)施工平臺(tái)、或者進(jìn)行幕墻安裝、材料運(yùn)輸、設(shè)置堆場(chǎng)……等操作來模擬施工。通過反復(fù)模擬和分析，能有效的驗(yàn)證施工可行性，并達(dá)成施工策略與行動(dòng)的一致性。可降低返工成本和管理成本，降低風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)管理對(duì)施工過程的控制。
(圖10)
在本工程中，(如圖10)空中連廊跨越與四棟塔樓的屋面，長(zhǎng)度約300米、寬度30米、距離裙樓190米。樓層高、構(gòu)件體態(tài)龐大、板塊重量重、……等一些條件也給現(xiàn)場(chǎng)施工提出了很大難度。下面以WT03鋁板系統(tǒng)為例來講述模擬施工對(duì)施工方案的指導(dǎo)。
按照現(xiàn)場(chǎng)考察，在塔樓之間的裙樓房頂上搭建施工鋼平臺(tái)，在鋼平臺(tái)上實(shí)施組裝。利用胎架來對(duì)WT03系統(tǒng)(鋁板幕墻)進(jìn)行龍骨和鋁板的拼裝，過程中需要測(cè)量打點(diǎn)保證安裝的準(zhǔn)確性。(如圖11)
(圖11)
因?yàn)橐ㄟ^起吊設(shè)備將WT03幕墻板塊運(yùn)送到塔頂連廊位置，所以要在地面上，為已經(jīng)拼組好的鋁板系統(tǒng)設(shè)置吊點(diǎn)鋼件。(如圖12)
(圖12)
在頂部空中連廊主體鋼構(gòu)也設(shè)置吊點(diǎn)，對(duì)應(yīng)地面鋁板系統(tǒng)所設(shè)置吊點(diǎn)鋼件。(如圖13)
(圖13)
由于垂直運(yùn)送距離遠(yuǎn)，途中會(huì)受到風(fēng)的變化影響，所以在樓層中設(shè)置防風(fēng)繩來進(jìn)行搖擺控制。
注：在頂部鋼構(gòu)設(shè)置吊點(diǎn)方案時(shí)，鋼絲繩需要從鋼構(gòu)頂部貫穿整個(gè)倒梯形鋼構(gòu)而到達(dá)底部鋼平臺(tái)，并進(jìn)行起吊。為保證吊裝過程中不會(huì)被底部鋼構(gòu)影響而引起碰撞，對(duì)準(zhǔn)確性要求非常高。我們通過模擬施工和檢查碰撞，在模型上將所有吊點(diǎn)分布在鋼結(jié)構(gòu)上(如圖14)，如果發(fā)生吊點(diǎn)、或吊繩與主體結(jié)構(gòu)（詞條“主體結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供）體發(fā)生碰撞，我們就可以通過偏移點(diǎn)位來避免其發(fā)生。(如圖15)
(圖14)
(圖15)
經(jīng)過周密調(diào)整所得到施工吊點(diǎn)位置，可通過提取點(diǎn)位坐標(biāo)得到數(shù)據(jù)具體參數(shù)，可方便測(cè)量放線專員實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量打點(diǎn)，給予精確施工。(如圖16)
(圖16)
最后按照施工階段進(jìn)行區(qū)域吊裝(如圖17)，完成所需要的安裝部位。
(圖17)
結(jié)束語
通過BIM技術(shù)在本工程的運(yùn)用，了解到BIM技術(shù)可以在設(shè)計(jì)階段推敲研討方案。在施工階段的模擬施工、檢查碰撞發(fā)現(xiàn)問題。運(yùn)用三維模型的對(duì)施工重點(diǎn)、難點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行預(yù)演。有效減少施工返工，對(duì)施工進(jìn)度、成本管控、物資狀況、等進(jìn)行全面分析，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化施工。讓我們著力研究BIM技術(shù)以及運(yùn)用技巧，為明日的參數(shù)化建設(shè)揚(yáng)帆起航。
